陳曉青 趙通林 夏治國(guó) 王薪榮

（遼寧科技大學(xué)礦業(yè)工程學(xué)院，遼寧 鞍山 114051）

采礦工程專業(yè)是遼寧科技大學(xué)傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)特色專業(yè)之一，“露天采礦學(xué)”一直是采礦工程本科教育的核心專業(yè)課。為提高“露天采礦學(xué)”課程的教學(xué)實(shí)效，遼寧科技大學(xué)采礦工程專業(yè)構(gòu)建了一支結(jié)構(gòu)合理、實(shí)力較強(qiáng)的3人課程建設(shè)團(tuán)隊(duì)，對(duì)該課程進(jìn)行了教學(xué)改革。經(jīng)過(guò)多年的建設(shè)與改革，“露天采礦學(xué)”課程被評(píng)為遼寧省一流課程，有效支撐了采礦工程專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的達(dá)成。本文對(duì)該課程改革成果進(jìn)行了系統(tǒng)的梳理和總結(jié)，希望為其他院校同類專業(yè)課程改革提供借鑒和參考。

一、以O(shè)BE理念為指導(dǎo)進(jìn)行課程改革

OBE（Outcome Based Education）理念也叫成果導(dǎo)向教育，是一種以學(xué)習(xí)成果為導(dǎo)向的教育理念，以學(xué)生為中心，關(guān)注教育中的每個(gè)環(huán)節(jié)，使學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中達(dá)到預(yù)期的學(xué)習(xí)目標(biāo)。OBE教育模式注重對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)的產(chǎn)出進(jìn)行分析，反向設(shè)計(jì)學(xué)生的教育結(jié)構(gòu)以及相關(guān)評(píng)價(jià)體系。OBE教育模式依托于理論教學(xué)，強(qiáng)調(diào)的是“學(xué)中做”。在教學(xué)中，教師應(yīng)認(rèn)真思考如下問(wèn)題：想讓學(xué)生取得什么樣的學(xué)習(xí)成果？如何幫助學(xué)生獲得這些學(xué)習(xí)成果？學(xué)生已經(jīng)取得了哪些學(xué)習(xí)成果？教師應(yīng)以這些“成果”需求為導(dǎo)向進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，并根據(jù)這些“成果”達(dá)成情況調(diào)整教學(xué)節(jié)奏，真正做到以學(xué)生需求為中心進(jìn)行課程教學(xué)。

課程教學(xué)改革要解決的重點(diǎn)問(wèn)題主要是落實(shí)OBE理念、課程大綱內(nèi)容的完整性、教學(xué)手段的可行性、考核方式的有效性以及課程教學(xué)目標(biāo)對(duì)畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)的支撐情況〔1〕?！奥短觳傻V學(xué)”課程改革以O(shè)BE理念為指導(dǎo)，明確該課程對(duì)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)要求的貢獻(xiàn)，圍繞課程目標(biāo)、學(xué)習(xí)成果組織教學(xué)活動(dòng)，形成從認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)到“露天采礦學(xué)”課程講授、露天開(kāi)采課程設(shè)計(jì)，再到企業(yè)工程實(shí)踐、畢業(yè)設(shè)計(jì)的完整理論與實(shí)踐教學(xué)體系，在教學(xué)過(guò)程中采用了網(wǎng)絡(luò)與多媒體仿真教學(xué)手段。

二、創(chuàng)新教學(xué)設(shè)計(jì)思路

依據(jù)采礦工程專業(yè)的畢業(yè)要求和特色，根據(jù)校內(nèi)評(píng)估、行業(yè)企業(yè)專家意見(jiàn)、企業(yè)需求信息及課程持續(xù)改進(jìn)分析，優(yōu)化知識(shí)點(diǎn)、知識(shí)領(lǐng)域和知識(shí)體系，完善學(xué)生應(yīng)具有的知識(shí)結(jié)構(gòu)〔2〕。

為強(qiáng)化工程教育，教學(xué)目標(biāo)共設(shè)立了三級(jí)：目標(biāo)1要求了解國(guó)內(nèi)外露天開(kāi)采現(xiàn)狀，掌握露天開(kāi)采工藝的基本理論和方法，掌握露天采礦設(shè)備選型計(jì)算方法，了解邊坡管理、排土等輔助工藝；目標(biāo)2要求掌握露天開(kāi)采設(shè)計(jì)的基本理論與方法，能夠進(jìn)行露天開(kāi)采境界圈定、礦床開(kāi)拓方案設(shè)計(jì)、臺(tái)階開(kāi)采設(shè)計(jì)；目標(biāo)3要求能針對(duì)具體礦山工程，根據(jù)露采設(shè)計(jì)的理論與方法進(jìn)行完整的方案設(shè)計(jì)，編制采掘進(jìn)度計(jì)劃，進(jìn)行生產(chǎn)管理。

目標(biāo)1和目標(biāo)2屬于初級(jí)認(rèn)知，要求達(dá)到記憶、了解和應(yīng)用的層面；目標(biāo)3對(duì)應(yīng)于高級(jí)認(rèn)知，達(dá)到分析、評(píng)價(jià)和創(chuàng)造的層面，如圖1所示。

圖1 課程教學(xué)目標(biāo)與認(rèn)知階段對(duì)應(yīng)關(guān)系

所制定的課程教學(xué)目標(biāo)對(duì)畢業(yè)要求6個(gè)指標(biāo)點(diǎn)1-3、3-1、4-1、4-3、6-1、12-4有貢獻(xiàn)，其支撐權(quán)重關(guān)系如表1所示，各畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)如下：

表1 課程教學(xué)目標(biāo)對(duì)應(yīng)畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)的權(quán)重

1-3要求掌握采礦工程常用建模技術(shù)的公式推導(dǎo)，并能靈活運(yùn)用。

3-1要求理解和掌握采礦工程的基礎(chǔ)知識(shí)，并能對(duì)礦山工程問(wèn)題提出合理的解決措施。

4-1要求掌握采礦課題研究的專業(yè)知識(shí)和專業(yè)方法。

4-3能夠運(yùn)用專業(yè)理論，對(duì)研究課題設(shè)計(jì)出正確的實(shí)驗(yàn)方案，并得出合理結(jié)論。

6-1了解采礦工程基礎(chǔ)知識(shí)，合理分析采礦工程問(wèn)題。

12-4了解采礦學(xué)科領(lǐng)域的前沿和熱點(diǎn)課題。

通過(guò)這門(mén)課程教學(xué)，使學(xué)生掌握專業(yè)理論和設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí)，獲得解決露天開(kāi)采中復(fù)雜工程問(wèn)題的專業(yè)知識(shí)和解決問(wèn)題的方法與途徑，了解本學(xué)科領(lǐng)域的前沿和熱點(diǎn)課題；對(duì)礦山露天開(kāi)采的工程問(wèn)題，能夠靈活運(yùn)用所學(xué)的基本原理和準(zhǔn)則，作出合理可行的露天開(kāi)采方案，使學(xué)生具備從事露天開(kāi)采設(shè)計(jì)和生產(chǎn)技術(shù)管理方面的能力。

三、課程建設(shè)

1.課程內(nèi)容優(yōu)化

按照教學(xué)目標(biāo)，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，理順章節(jié)關(guān)系，增強(qiáng)授課內(nèi)容整體性、邏輯性和系統(tǒng)性〔3〕，重新修訂了課程大綱。課程內(nèi)容包括基礎(chǔ)篇、工藝篇和設(shè)計(jì)篇三部分，教學(xué)重點(diǎn)有穿孔爆破、采裝、運(yùn)輸、排土4章內(nèi)容，教學(xué)難點(diǎn)有境界圈定、露天礦床開(kāi)拓、露天開(kāi)采程序、生產(chǎn)能力與生產(chǎn)剝采比、露天開(kāi)采的進(jìn)度計(jì)劃編制5章內(nèi)容，課程教學(xué)內(nèi)容的組織如圖2所示。

圖2 課程教學(xué)內(nèi)容

2.課件建設(shè)

多年來(lái)，團(tuán)隊(duì)根據(jù)課程內(nèi)容在礦山拍攝了大量照片和視頻，制作了配套視頻課件，利用3維軟件制作了3D模型，并保密處理了大量礦山圖紙供學(xué)生識(shí)圖訓(xùn)練，根據(jù)礦山實(shí)際編制了工程案例，為課堂教學(xué)提供了豐富的素材，有助于學(xué)生快速理解和掌握。

3.實(shí)習(xí)基地建設(shè)

利用近鄰鞍山密集礦山群的地域優(yōu)勢(shì)，與鞍鋼集團(tuán)簽訂了全面戰(zhàn)略合作協(xié)議，鞍鋼所屬6大露天礦都是本課程的實(shí)習(xí)基地。

4.教改科研平臺(tái)建設(shè)

學(xué)校采礦工程專業(yè)獲批教育部卓越工程師和省級(jí)本科綜合改革試點(diǎn)專業(yè)，并分別獲批國(guó)家級(jí)和省級(jí)工程實(shí)踐教育中心建設(shè)單位，并成立了遼寧科技大學(xué)院士專家工作站，為本課程提供了有益的教學(xué)科研平臺(tái)。

5.“以研促教”工程案例

課程團(tuán)隊(duì)承擔(dān)了多項(xiàng)縱向、橫向科研項(xiàng)目，將科研成果轉(zhuǎn)化整理成教學(xué)案例，并應(yīng)用到本課程的教學(xué)，與學(xué)生研討，使學(xué)生大腦忙起來(lái)，調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，培養(yǎng)了學(xué)生獨(dú)立思考問(wèn)題的良好習(xí)慣。如將研究成果“數(shù)字礦山”軟件搬到課堂，以虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)將學(xué)生帶到虛擬礦山中，給學(xué)生身臨其境的感覺(jué)。

6.思政庫(kù)的建立

以“思政引領(lǐng)知識(shí)傳授”理論為指導(dǎo)，從愛(ài)國(guó)情懷、職業(yè)素質(zhì)、安全生產(chǎn)和環(huán)境保護(hù)等方面歸納整理思政素材，建立了思政教育庫(kù)。

四、教學(xué)方法改革

為了適應(yīng)專業(yè)工程認(rèn)證工作的要求，落實(shí)OBE理念，改變以往“滿堂灌”的教學(xué)模式，在課程講授過(guò)程中，增加課堂研討，加強(qiáng)培養(yǎng)學(xué)生對(duì)重要知識(shí)點(diǎn)的熟練掌握和綜合運(yùn)用的能力，培養(yǎng)創(chuàng)新精神〔4〕。

教學(xué)內(nèi)容及組織實(shí)施包括課程導(dǎo)入、課堂講授、提問(wèn)、互動(dòng)研討幾個(gè)環(huán)節(jié)，以多種方式導(dǎo)入課程，講授課程內(nèi)容過(guò)程中，豐富教學(xué)手段，采用理論教學(xué)及工程案例、模型教學(xué)、VR虛擬現(xiàn)實(shí)體驗(yàn)、視頻、圖片等課堂資源，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生課堂參與度；課堂提問(wèn)時(shí)，提出問(wèn)題，點(diǎn)名回答，并評(píng)價(jià)對(duì)錯(cuò)及糾正錯(cuò)誤；針對(duì)工程具體問(wèn)題，展開(kāi)互動(dòng)研討，使學(xué)生思維動(dòng)起來(lái)，能運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析問(wèn)題、解決問(wèn)題，提出合理的解決方案。

課后加強(qiáng)礦山圖紙的識(shí)圖訓(xùn)練，強(qiáng)調(diào)訓(xùn)練學(xué)生對(duì)礦山圖紙（經(jīng)過(guò)保密處理）的讀圖能力和空間想象能力。并布置適當(dāng)?shù)恼n外作業(yè)，使學(xué)生對(duì)課堂學(xué)習(xí)知識(shí)溫習(xí)鞏固。

加強(qiáng)思政教育，結(jié)合教學(xué)內(nèi)容，在授課過(guò)程中插入適當(dāng)?shù)乃颊?nèi)容〔5〕，培養(yǎng)學(xué)生做合格的工程技術(shù)人員，珍惜環(huán)境，安全生產(chǎn)。

五、教學(xué)效果評(píng)價(jià)

“露天采礦學(xué)”課程改革以面向產(chǎn)出為導(dǎo)向，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)自主性，做好形成性評(píng)價(jià)〔6〕。為保障學(xué)生能夠取得預(yù)期的學(xué)習(xí)效果，針對(duì)教師的相關(guān)課程數(shù)據(jù)、課堂數(shù)據(jù)及學(xué)生評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)等進(jìn)行了課程教學(xué)的持續(xù)改革。

1.考核及成績(jī)?cè)u(píng)定方式

完善課程評(píng)價(jià)體系，根據(jù)OBE理念，加強(qiáng)平時(shí)成績(jī)的評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)，提高考核方式的有效性，將課堂提問(wèn)及互動(dòng)研討等平時(shí)表現(xiàn)納入總評(píng)成績(jī)，克服以往學(xué)生臨考時(shí)“死記硬背”和“打突擊”的應(yīng)試教育的缺點(diǎn)。

總評(píng)成績(jī)包括平時(shí)成績(jī)和期末成績(jī)。平時(shí)成績(jī)占40%，包括課堂表現(xiàn)、平時(shí)作業(yè)等考核環(huán)節(jié)；期末閉卷考試占60%。試卷內(nèi)容嚴(yán)格按大綱要求，對(duì)應(yīng)課程目標(biāo)與畢業(yè)指標(biāo)點(diǎn)。

2.形成性評(píng)價(jià)

課堂教學(xué)中，通過(guò)提問(wèn)、研討、礦山圖紙的識(shí)圖訓(xùn)練及課外作業(yè)，對(duì)教與學(xué)進(jìn)行跟蹤，及時(shí)掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，以利于改進(jìn)后續(xù)教學(xué)。

3.評(píng)教制度

執(zhí)行學(xué)校學(xué)生評(píng)價(jià)、同行評(píng)議，并以此為指導(dǎo)改進(jìn)教學(xué)。

4.持續(xù)改進(jìn)報(bào)告根據(jù)達(dá)成度分析發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，提出改進(jìn)措施，指導(dǎo)并改進(jìn)下一年度的教學(xué)。

六、課程改革的特色與創(chuàng)新

1.契合行業(yè)實(shí)際需求

建立了具有工科特色的教學(xué)體系，發(fā)揮近鄰鞍山密集礦山群的地域優(yōu)勢(shì)，結(jié)合卓越工程師教育及工程認(rèn)證的OBE理念，注重培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用能力，以鞍山周邊大型露天礦山，如東鞍山、眼前山、大孤山、齊大山、鞍千和弓長(zhǎng)嶺6大露天礦為實(shí)習(xí)和企業(yè)工程實(shí)踐基地，創(chuàng)新地建立了強(qiáng)化工程教育的理論與實(shí)踐相結(jié)合的完整教學(xué)體系。認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)對(duì)采礦工程建立初步的了解，課程教學(xué)環(huán)節(jié)講授采礦專業(yè)理論和方法，課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)做到初步運(yùn)用所學(xué)知識(shí)對(duì)單一礦山工程問(wèn)題進(jìn)行設(shè)計(jì)訓(xùn)練，企業(yè)工程實(shí)踐環(huán)節(jié)使學(xué)生參加具體礦山生產(chǎn)實(shí)踐，畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)綜合應(yīng)用所學(xué)知識(shí)對(duì)實(shí)際礦山進(jìn)行完整的開(kāi)采規(guī)劃和設(shè)計(jì)。

2.教學(xué)方法多元化

以O(shè)BE理念為指導(dǎo)，根據(jù)學(xué)生的特點(diǎn)，將課程引導(dǎo)、內(nèi)容講授、課堂提問(wèn)和課堂啟發(fā)研討、以研促教的工程案例講解等多種教學(xué)方法引進(jìn)課堂，課外引導(dǎo)學(xué)生參加實(shí)體建模、開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室、大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)等活動(dòng)，有效地調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性。

3.建立大課程團(tuán)隊(duì)

組建校企聯(lián)合的大課程團(tuán)隊(duì)，針對(duì)礦山的具體工程問(wèn)題，聘請(qǐng)礦山技術(shù)員進(jìn)行講解和組織學(xué)生參加礦山實(shí)踐，優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)。

4.開(kāi)展教材建設(shè)

積極開(kāi)展教材建設(shè)，針對(duì)國(guó)內(nèi)教材缺乏的問(wèn)題，在多年教學(xué)基礎(chǔ)上聯(lián)合多所大學(xué)教授及鞍鋼礦山知名采礦專家編寫(xiě)了《金屬礦床露天開(kāi)采》，并被評(píng)為省級(jí)“十二五”省級(jí)規(guī)劃教材，在全國(guó)高校得到應(yīng)用，得到較好的評(píng)價(jià)。另外，又主編了《采礦工程畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)——露天開(kāi)采部分》，為學(xué)生的自主學(xué)習(xí)提供了有力保證。

5.重視課程思政

重視思政教育，在講授課程內(nèi)容時(shí)，適時(shí)地引入相關(guān)聯(lián)的思政內(nèi)容，以此為依托，培養(yǎng)學(xué)生成為有理想、有道德、有責(zé)任、有才華的專業(yè)工程技術(shù)人員。同時(shí)，建立了思政教育庫(kù)。

七、結(jié)論

課程改革應(yīng)將素質(zhì)教育、工程教育和創(chuàng)新教育密切結(jié)合，建立強(qiáng)化工程教育理論與實(shí)踐相結(jié)合的完整教學(xué)體系；落實(shí)OBE理念，推行教學(xué)方法的多元化，增加提問(wèn)、研討環(huán)節(jié)，鍛煉學(xué)生團(tuán)結(jié)協(xié)作、文獻(xiàn)調(diào)研及分析總結(jié)能力；組建校企聯(lián)合的大課程團(tuán)隊(duì)，強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)；重視思政教育，培養(yǎng)學(xué)生成為有理想、有道德、有責(zé)任、有才華的專業(yè)工程技術(shù)人員。